[发明专利]一种受限空间内气体硫化氢的清除方法

说明书

技术领域

本发明属化学和机械技术领域，涉及一种受限空间内气体硫化氢的清除方法，在该方法中涉及气体硫化氢清除剂和处理装置。

背景技术

硫化氢（H₂S）是一种仅次于氰化物的剧毒、易致人死亡的刺激性气体，常见于石油钻探开采、石化、染料工业，有色冶金，含硫矿开采，煤化工，橡胶硫化，造纸、制糖、皮革、食品加工等行业，另外，在巷道施工、市政工程污水处理、疏通管道、窖井清污等受限空间作业场所也会产生硫化氢气体，常常造成意外中毒死亡事故。据不完全统计，2000-2012年全国共发生各类硫化氢中毒事故61起，死亡432人，其中受限空间中毒事故49起，死亡157人，给人民群众生命财产造成了重大损失。目前受限空间内硫化氢气体的处理一般采用机械通风的方式，将空间内含恶臭的硫化氢气体直接排放到大气中，严重污染环境。按照《恶臭污染物排放标准》（GB14554—93）要求，硫化氢等气体无组织排放浓度应在0.6mg/m³以内。本发明旨在将受限空间内的硫化氢气体处理后进行排放，一方面能防止作业人员中毒伤亡，另一方面能实现达标排放。

工业上对气体中硫化氢的脱除方法很多，主要有干法脱硫和湿法脱硫两大类，同时还兴起了一些新方法如：微生物法、臭氧氧化法、电化学法等。

（1）干法脱硫

干法脱硫通常用于低含硫气体处理，特别是用于气体精细脱硫。干法脱硫是利用粉状或粒状吸收剂、吸附剂或催化剂来脱硫，或利用硫化氢的物理性质采用膜分离法、分子筛法、变压吸附(PSA)法、低温分离法，脱硫剂主要有铁系、锌系、活性炭、活性氧化铝和硅胶等，常用于低含硫气体的精脱过程，处理精度可达ppm级（蔡培，王树立，赵会军．天然气脱硫工艺的研究与发展[J]．管道技术与设备，2008(4)：17—19；张剑锋．液相氧化法脱硫工艺的现状与发展[J]．石油与天然气化工，1992，21(3)：142—149；龙晓达，龙玲．膜分离技术在天然气净化中的应用现状[J]．天然气工业，1993，13(1)：100—105．）。欧文·福克斯等（ZL90107224.9）将铁氧化物负载于煅烧过的蒙脱土，使反应床保持透气性，可最大限度地利用氧化物的反应能力，清除流体中的硫化氢和硫醇。中国石化股份有限公司抚顺石油化工研究院（CN1415402A）将废气在180℃-320℃下与主要成分为ZNO-TiO₂-Al₂O₃的脱硫剂接触，同时脱除硫化氢和有机硫，可用于复杂废气的净化处理，也可以用于其它废气处理（如催化燃烧工艺段）的预处理。李玉书等（CN1163858A）将含有硫化氢的气体与氧气混合后输入装有活性炭为催化剂的反应器中，在温度为160-350℃下，硫化氢经催化氧化变成硫蒸汽随反应后的气体进入冷凝器，使硫蒸汽冷却成液硫予以回收，可回收低至几千ppm的硫化氢，也可回收高浓度的酸性气体中的硫。法国金属股份有限公司（ZL96105711.4）通过让含有硫化氢的气体穿过至少一个富金属氧化物催化剂床，并随后穿过最后的净化床，元素硫沉积在富金属氧化物催化剂床上和最后的净化床上，经周期性进行再生处理除去元素硫。法国埃勒夫勘探产品公司（ZL98803684.3）在30-70℃下将气体与含有至少一种选自Ni、Fe、Co、Cr、Mo和W的金属的氧硫化物的催化剂和碳化硅载体接触，脱除不同来源气体中的硫化氢，同时以硫的形式回收硫化氢。

（2）湿法脱硫